JP2007166502A - 画像読取装置及びシェーディング補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基準濃度板にゴミが付着することでシェーディング補正係数が正しく算出されない不具合の発生を防止するとともに、画像読取装置が複写機に装着された場合のファーストコピーアウトプットタイムを短縮する。
【解決手段】第１のジョブの終了時点において、基準濃度板の第１および第２の読み取り位置で得た画像信号に基づき異常を検出し、該異常が検出された画像信号の画素の位置ごとの所定の修正値を記憶装置に格納する。つぎに、第２のジョブの開始時点において、第１の読み取り位置における読取画像信号に基づいて第２のシェーディング補正係数を生成し（Ｓ４４）、記憶装置に格納された所定の修正値を用いて、第２のシェーディング補正係数を修正して第３のシェーディング補正係数を生成する（Ｓ４６）。この第３のシェーディング補正係数を用いて、原稿画像信号に対してシェーディング補正を行う（Ｓ４９）。
【選択図】図１０

Description

本発明は、画像読取装置及びシェーディング補正方法に関し、特に、主走査方向に沿って１次元配列された複数の光電変換素子から成る画像読取手段と、均一な濃度を持ち、主走査方向全域を覆う長さを有し、副走査方向に所定の幅を有する基準濃度板とを備えた画像読取装置、及び該画像読取装置に適用されるシェーディング補正方法に関する。

従来、複写機等に内蔵されるディジタル画像読取装置では、画像読取光学系の光伝送特性や撮像素子（ＣＣＤセンサ）の画素毎の感度のばらつきを補正するためにシェーディング補正を行うのが一般的である。

シェーディング補正では、少なくとも主走査方向に濃度が均一である濃度基準板（通常は白色板）に対して画像読取を行い、得られたデータを基にしてシェーディング補正係数を算出し、これを用いて、例えば下記式（１）に基づきシェーディング補正を行う。

Ｄｏｕｔ（ｎ）＝Ｋ×Ｄｉｎ（ｎ）／Ｄｗｂ（ｎ） ・・・・ （１）
ここで、Ｄｉｎ（ｎ）は、原稿を読み取って得られたデータ（被シェーディング補正データ）、Ｄｗｂ（ｎ）は濃度基準板読み取りデータ、Ｋは目標濃度設定係数、Ｄｏｕｔ（ｎ）はシェーディング補正後の原稿データである。Ｋ／Ｄｗｂ（ｎ）がシェーディング補正係数である。

ところで、濃度基準板の読み取り位置にゴミなどが付着して周囲の濃度に対して特異な濃度となっていると、正常なシェーディング補正を行うことができない。例えば、均一濃度の原稿を読み取ってシェーディング補正を行った場合、シェーディング補正後の原稿データは、本来、均一な濃度（ただし許容誤差範囲内のばらつきを含む）を表す値にならなければならない。しかし、濃度基準板上の特異な濃度となっている位置（以下「特異点」と呼ぶ）が存在すると、特異点に対応する位置だけが、それ以外の位置とは濃度が異なってしまう。その結果、通常、１枚の原稿を読む間は同一のシェーディング補正係数によってシェーディング補正が行われるため、特異点に対応する主走査方向位置で副走査方向に延びる線が、シェーディング補正後の原稿データに基づいて形成された画像に現れてしまう。

このような問題を解決すべく、幾つかの方法が提案されている。

例えば、特許文献１に示される方法では、画像読み取り前に濃度基準板を読み取ってシェーディング補正係数を作成する。次に、副走査方向に変位した別の位置で濃度基準板を読み取り、得られたデータに対してシェーディング補正を行う。そのシェーディング補正後のデータに基づき、濃度基準板の特異点を検出する。特異点が検出された場合は、濃度基準板を副走査方向にさらに変位して特異点の存在しない箇所を探し、その箇所の読取データに基づいてシェーディング補正係数を作成する。特異点の認められない箇所が無かった場合には、特異点がもっとも少ない箇所でシェーディング補正係数を作成する。

また、特許文献２に示される方法では、主走査方向において濃度基準板を読み取って、隣接点における濃度データとの差を求め、この差が予め決められた値以上の場合には特異点であると判断する。特異点の濃度データを隣接データの値で置き換えることで特異点を除去した濃度データを得、これを基にシェーディング補正係数を作成する。

しかしながら、これらの方法では、下記のような問題が存在する。

１．特異点の影響のないシェーディング補正係数を作成するために、画像読み取り前に特異点の存在しない位置を探すことを毎回行うため、画像読み取りに長い時間を要する可能性がある。

２．特異点が存在しない位置が無い場合には特異点の影響が画像に現れる。

３．隣接点の濃度データを使って修正すると、ＣＣＤセンサの画素間の感度に関する補正が行えなくなってしまう。

これに対して、本出願人による提案（特許文献３参照）は、上記３つの問題点を解決することができる。すなわち、特許文献１に示される方法と同様に、濃度基準板の特異点を検出する。そして特異点が検出された場合は、その特異点に対応するシェーディング補正係数を、シェーディング補正結果が規定値になるような値に修正する。
特開平２−１５５３７３号公報（特許番号２７３６５３６） 特開平１１−１１２８００号公報 特開２００３−０３２４５２号公報

しかしながら、特許文献３に示される提案では、濃度基準板の副走査方向において互いに異なる第１および第２の位置において濃度基準板の画像読取を行う。そして特異点の検出を行い、特異点での修正係数を求め、この修正係数を用いて新たなシェーディング補正係数を算出する。そして、ミラー移動台を一旦、副走査方向の先頭側に移動した上で、ミラー移動台を終端側に移動しながら、原稿の読み取りを行い、得られた原稿画像データに対して上記の新たなシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う。

すなわち、特許文献３に示される提案では、上述の特異点の検出、修正係数の算出、および新たなシェーディング補正係数の算出といった処理を、画像読取ジョブの開始時に毎回行う必要があった。具体的には、こうした処理に実測で０．５秒程度の時間が必要であった。

このため、画像読取装置が複写機に搭載されている場合において、コピーボタンを押してから最初のコピー画像が印刷出力されるまでの時間、すなわちＦＣＯＴ（First Copy Output Time）をできるだけ短縮したいという要求があるが、上記処理がこの要求に応える際の障害であった。

わずか０．５秒ではあるが、例えば、１分間に６５枚の印刷出力を行う複写機においては、１分間のＦＣＯＴの合計が３．７秒程度となってしまい、例えば約３秒というＦＣＯＴ仕様を満たすことができないという問題があった。複写機の仕様としてＦＣＯＴは重要なスペックであり、ＦＣＯＴの短縮が求められていた。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、基準濃度板にゴミなどが付着することでシェーディング補正係数が正しく算出されない不具合の発生を防止するとともに、画像読取装置が複写機に装着された場合のファーストコピーアウトプットタイムを短縮することを図った画像読取装置及びシェーディング補正方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、画像を光学的に読み取って、ディジタル的に処理する機能を備えた画像読取装置において、連続する複数のジョブのうちの第１のジョブの終了時点において、画像読取手段に基準濃度板を読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第１のシェーディング補正係数を生成する第１のシェーディング補正係数生成手段と、前記第１のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第１のシェーディング補正手段と、前記第１のシェーディング補正手段によって補正された画像信号を画素ごとに所定値と比較して異常を検出し、該異常が検出された画像信号の画素の位置と所定の修正値とを記憶装置に格納する格納手段と、前記連続する複数のジョブのうちの前記第１のジョブに続く第２のジョブの開始時において、前記基準濃度板を読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第２のシェーディング補正係数を生成する第２のシェーディング補正係数生成手段と、前記第２のシェーディング補正係数生成手段による前記生成に続き、前記記憶装置に格納された画素の位置と所定の修正値とを読み出し、前記第２のシェーディング補正係数を前記読み出された画素の位置において前記所定の修正値を用いて修正して第３のシェーディング補正係数を生成する第３のシェーディング補正係数生成手段と、前記第３のシェーディング補正係数生成手段による前記生成に続き、原稿を読み取り、得られた画像信号に対して、前記第３のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第２のシェーディング補正手段とを有することを特徴とする画像読取装置が提供される。

また、請求項２記載の発明によれば、主走査方向に沿って１次元配列された複数の光電変換素子から成る画像読取手段と、均一な濃度を持ち、主走査方向全域を覆う長さを有し、副走査方向に所定の幅を有する基準濃度板と、連続する複数のジョブのうちの第１のジョブの終了時点において、前記画像読取手段に前記基準濃度板を第１の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第１のシェーディング補正係数を生成する第１のシェーディング補正係数生成手段と、前記第１のシェーディング補正係数生成手段による前記生成に続き、前記画像読取手段に前記基準濃度板を、前記第１の読み取り位置から副走査方向に変位した第２の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に対して、前記第１のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第１のシェーディング補正手段と、前記第１のシェーディング補正手段によって補正された画像信号を画素ごとに所定値と比較して異常を検出し、該異常が検出された画像信号の画素の位置と所定の修正値とを記憶装置に格納する格納手段と、前記連続する複数のジョブのうちの前記第１のジョブに続く第２のジョブの開始時点において、前記画像読取手段に前記基準濃度板を前記第１の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第２のシェーディング補正係数を生成する第２のシェーディング補正係数生成手段と、前記第２のシェーディング補正係数生成手段による前記生成に続き、前記記憶装置に格納された画素の位置と所定の修正値とを読み出し、前記第２のシェーディング補正係数を前記読み出された画素の位置において前記所定の修正値を用いて修正して第３のシェーディング補正係数を生成する第３のシェーディング補正係数生成手段と、前記第３のシェーディング補正係数生成手段による前記生成に続き、前記画像読取手段に原稿を読み取らせ、得られた画像信号に対して、前記第３のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第２のシェーディング補正手段とを有することを特徴とする画像読取装置が提供される。

また、請求項６記載の発明によれば、主走査方向に沿って１次元配列された複数の光電変換素子から成る画像読取手段と、均一な濃度を持ち、主走査方向全域を覆う長さを有し、副走査方向に所定の幅を有する基準濃度板とを備えた画像読取装置に適用されるシェーディング補正方法において、連続する複数のジョブのうちの第１のジョブの終了時点において、前記画像読取手段に前記基準濃度板を第１の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第１のシェーディング補正係数を生成する第１のシェーディング補正係数生成ステップと、前記第１のシェーディング補正係数生成ステップに続き、前記画像読取手段に前記基準濃度板を、前記第１の読み取り位置から副走査方向に変位した第２の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に対して、前記第１のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第１のシェーディング補正ステップと、前記第１のシェーディング補正ステップにおいて補正された画像信号を画素ごとに所定値と比較して異常を検出し、該異常が検出された画像信号の画素の位置と所定の修正値とを記憶装置に格納する格納ステップと、前記連続する複数のジョブのうちの前記第１のジョブに続く第２のジョブの開始時点において、前記画像読取手段に前記基準濃度板を前記第１の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第２のシェーディング補正係数を生成する第２のシェーディング補正係数生成ステップと、前記第２のシェーディング補正係数生成ステップに続き、前記記憶装置に格納された画素の位置と所定の修正値とを読み出し、前記第２のシェーディング補正係数を前記読み出された画素の位置において前記所定の修正値を用いて修正して第３のシェーディング補正係数を生成する第３のシェーディング補正係数生成ステップと、前記第３のシェーディング補正係数生成ステップに続き、前記画像読取手段に原稿を読み取らせ、得られた画像信号に対して、前記第３のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第２のシェーディング補正ステップとを有することを特徴とするシェーディング補正方法が提供される。

本発明によれば、連続する複数のジョブのうちの第１のジョブの終了時点において、画像読取手段に基準濃度板を第１の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第１のシェーディング補正係数を生成する。これに続き、前記画像読取手段に前記基準濃度板を第２の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に対して、前記第１のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う。この補正された画像信号を画素ごとに所定値と比較して異常を検出し、該異常が検出された画像信号の画素の位置と所定の修正値とを記憶装置に格納する。つぎに、前記第１のジョブに続く第２のジョブの開始時点において、前記画像読取手段に前記基準濃度板を前記第１の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第２のシェーディング補正係数を生成する。これに続き、前記記憶装置に格納された画素の位置と所定の修正値とを読み出し、前記第２のシェーディング補正係数を前記読み出された画素の位置において前記所定の修正値を用いて修正して第３のシェーディング補正係数を生成する。これに続き、前記画像読取手段に原稿を読み取らせ、得られた画像信号に対して、前記第３のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う。

すなわち、第２のジョブの開始時点では、前記所定の修正値の作成を行わず、第２のシェーディング補正係数の生成だけを行い、この第２のシェーディング補正係数を、記憶しておいた所定の修正値を用いて修正して、第３のシェーディング補正係数を算出する。この第３のシェーディング補正係数を用いて原稿画像信号に対してシェーディング補正を行う。したがって、第２のジョブの開始時点では、処理時間のかかる異常画素の検出と所定の修正値の作成とが行われず、画像読取装置が複写機に装着された場合のファーストコピーアウトプットタイム（ＦＣＯＴ）を短縮することができる。かくして、基準濃度板にゴミなどが付着することでシェーディング補正係数が正しく算出されない不具合の発生を防止するとともに、ファーストコピーアウトプットタイム（ＦＣＯＴ）の短縮が実現する。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る画像読取装置の主要構成を示す図である。

図１において、原稿台ガラス２に原稿７が載置される。原稿台ガラス２の端部には、原稿７が載置される側に濃度基準板１が貼り付けられている。濃度基準板１は、主走査方向全域を覆う長さを有し、副走査方向に所定の幅を有する、濃度が均一な白色の板であり、シェーディング補正係数の算出に用いられる。また、この濃度基準板１は、原稿７を原稿台ガラス２に載置する際の位置決めの役割を兼ねる。

ランプ３は、ＣＰＵを含む制御部（不図示）によって点灯制御され、濃度基準板１や原稿７を照明する。その反射光は、ランプ３を搭載したミラー移動台４を経由してレンズ５に集光され、ＣＣＤセンサ６で光電変換が行われる。これによって、濃度基準板１や原稿７の画像が読み取られ、画像信号となる。ＣＣＤセンサ６は、主走査方向に沿って１次元配列された複数の光電変換素子ＣＣＤ（Charge Coupled Device）からなる。

ミラー移動台４は、上記の制御部により制御された駆動部（不図示）により、図１における水平方向（左右方向）への移動が行われる。

なお、上記の制御部は、ＣＰＵの他、例えばＣＰＵで実行されるプログラムを記憶するＲＯＭ、ＣＰＵが演算に使用するＲＡＭ、入出力装置等から構成される。

図２は、シェーディング補正を行うシェーディング補正部の構成を示すブロック図である。なお、このシェーディング補正部を構成する各ブロックは、上記の制御部のＣＰＵが制御プログラムを実行することによって実現される機能である。なおまた、上記のシェーディング補正部をハードウェアで構成するようにしてもよい。

ＣＣＤセンサ６から出力されたアナログ画像信号が、Ａ／Ｄ変換部（不図示）でディジタルデータに変換され、このディジタルデータが画像データＤ（ｎ）として、セレクタ部８に入力される。セレクタ部８は、入力された画像データＤ（ｎ）を、制御部から送られた選択信号ＳＥＬに応じて、出力端Ａまたは出力端Ｂから出力する。具体的には、選択信号ＳＥＬが高レベル（Ｈ）ならば、画像データＤ（ｎ）が画像データＤｗｂ（ｎ）として出力端Ａから出力され、低レベル（Ｌ）ならば、画像データＤ（ｎ）が画像データＤｉｎ（ｎ）として出力端Ｂから出力される。選択信号ＳＥＬは、詳しくは図８を参照して説明するが、シェーディング補正係数を生成するための画像読取を行うときには高レベル（Ｈ）にセットされ、シェーディング補正係数を生成すること以外のための画像読取を行うときには低レベル（Ｌ）にセットされる。

セレクタ部８の出力端Ａには除算部９が接続されており、除算部９では、別途設定される目標濃度設定係数Ｋを出力端Ａから出力された画像データＤｗｂ（ｎ）で除算する演算が行われる。得られた値Ｋ／Ｄｗｂ（ｎ）は、シェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）としてシェーディング補正係数記憶部１０に記憶される。

一方、セレクタ部８の出力端Ｂから出力された画像データＤｉｎ（ｎ）は、乗算部１１の一方の入力端に入力される。乗算部１１の他方の入力端にはシェーディング補正係数記憶部１０が接続されており、シェーディング補正係数記憶部１０からシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）が読み出されて乗算部１１の他方の入力端に入力される。

乗算部１１では、下記式（２）に基づきシェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（ｎ）の算出が行われる。

Ｄｏｕｔ（ｎ）＝Ｄｉｎ（ｎ）×ＳｈＣ（ｎ） ・・・・ （２）
算出されたシェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（ｎ）は、画像データ記憶部１２に記憶される。画像データ記憶部１２に記憶された画像データＤｏｕｔ（ｎ）は、後段の不図示の画像データ処理部に送られ、各種の画像データ処理を施される。

次に、本実施の形態における制御部によって行われる画像読取処理について説明する。ただし、この説明に先立って、本実施の形態における画像読取処理の前提となる基本技術を、図３〜図８を参照して説明し、本実施の形態における画像読取処理については、図９および図１０を参照して後述する。なお、図３〜図８を参照した画像読取処理の説明では、図１に示す画像読取装置の構成を流用する。

まず、濃度基準板に特異点が存在しないことを前提としたシェーディング補正について、図３および図４を参照して説明する。特異点は、濃度基準板において、ゴミ等により濃度が周辺と異なっている濃度基準板上の点である。

図３は、制御部によって行われる画像読取処理の手順を示すフローチャートである。ただし、この画像読取処理では、濃度基準板に特異点が存在しないことを前提とするシェーディング補正を行う。

ステップＳ１：最初にミラー移動台４を基準濃度板１の下に移動させる。

ステップＳ２：ランプ３を点灯する。

ステップＳ３：選択信号ＳＥＬを高レベル（Ｈ）にセットする。

ステップＳ４：ミラー移動台４の位置を基準濃度板１の下に固定したまま、ＣＣＤセンサ６によって画像読取を行う。これによって得られた画像信号に基づきシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を算出する。

この基準濃度板１の画像読取において、図４（Ａ）に示すように濃度基準板１に特異点が存在しなければ、図４（Ｂ）のような画像信号がＣＣＤセンサ６から出力される。図４は、シェーディング補正に関わる各種画像データを示す図であり、図４（Ａ）は、特異点が存在しない濃度基準板１を示し、図４（Ｂ）は、特異点が存在しない濃度基準板１をＣＣＤセンサ６が画像読取して得られる画像信号である。図４（Ｂ）に示すような、特異点が存在しない濃度基準板１から得られた画像信号を基に、シェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）が生成される。

ステップＳ５：選択信号ＳＥＬを低レベル（Ｌ）にセットする。

ステップＳ６：ミラー移動台４を副走査方向に移動させ、原稿７の画像をＣＣＤセンサ６によって読み取る。そして、得られた画像データＤｉｎ（ｎ）に対して、ステップＳ４で生成されたシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を用いてシェーディング補正を行って、画像データＤｏｕｔ（ｎ）を出力する。

図４（Ｃ）は、原稿７が均一濃度の画像で構成されている場合に、その画像を読み取ることで得られる１ライン分の画像信号を示す。こうした画像信号に対応する画像データＤｉｎ（ｎ）に対して、図４（Ｂ）に示す画像信号に基づいて生成されたシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）によってシェーディング補正を行うと、図４（Ｄ）に示すようなシェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（ｎ）が得られる。この画像データＤｏｕｔ（ｎ）は、均一濃度の原稿７を読み取った画像データであるので、フラットなグラフとなる。

ステップＳ７：原稿７の画像読取が終わったらランプ３を消灯して本画像読取処理を終了する。

次に、濃度基準板に特異点が存在し、そのためシェーディング補正後の画像データに特異点の影響が及んでしまう場合のシェーディング補正について、図５を参照して説明する。

図５は、濃度基準板に特異点が存在するときのシェーディング補正を示す図である。

図５（Ａ）に示す濃度基準板１では、シェーディング補正用の画像読取が行われる主走査方向に延びた基準位置にゴミなどが付着し、これによって濃度基準板１に特異点が存在するものとする。この場合、図５（Ｂ）に示すように、濃度基準板１を画像読取して得られた画像信号の中に、特異点の位置Ｍにおいて、本来期待される値Ｄｕ（Ｍ）よりも低い値となる部分α（この信号値もαとする）が含まれる。こうした図５（Ｂ）に示すような画像信号に基づいてシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を算出した場合、特異点の位置Ｍにおけるシェーディング補正係数ＳｈＣ（Ｍ）は、下記式（３）で表される。

ＳｈＣ（Ｍ）＝Ｄｕ（Ｍ）／α ・・・・ （３）
なお、ＳｈＣ（Ｍ）＞１である。

図５（Ｃ）は、均一濃度の原稿の画像読取において得られた１ライン分の画像信号を示す。この画像信号に対応する画像データＤｉｎ（ｎ）に対して、図５（Ｂ）に示す画像信号に基づいて生成されたシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）によってシェーディング補正を行うと、図５（Ｄ）に示すようなシェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（ｎ）が得られる。この画像データＤｏｕｔ（ｎ）では、均一濃度の原稿を読み取った画像データであるにも拘らず、特異点に対応する部分βのデータの値が周辺に比べて高くなってしまう。すなわち、特異点の位置Ｍにおけるシェーディング補正係数ＳｈＣ（Ｍ）が１より大きいので、特異点の位置Ｍにおけるシェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（Ｍ）（＝Ｄｉｎ（Ｍ）×ＳｈＣ（Ｍ））は、周辺に比べて高くなってしまう。

次に、濃度基準板上の副走査方向に変位した２つの位置で画像読み取りを行う場合のシェーディング補正について説明する。

図６は、濃度基準板上の副走査方向に変位した２つの位置で画像読み取りを行う場合のシェーディング補正を示す図である。ここでは、濃度基準板に特異点が存在しないものとする。

図６（Ａ）に示す濃度基準板１では、シェーディング補正用の読み取り位置である基準位置に対して、該基準位置から副走査方向に所定量だけ変位した読み取り位置である参照位置を設ける。図６（Ｂ）は、選択信号ＳＥＬが高レベル（Ｈ）のとき、濃度基準板１を基準位置で読み取った画像信号であり、図６（Ｃ）は、選択信号ＳＥＬが低レベル（Ｌ）のとき、濃度基準板１を参照位置で読み取った画像信号である。濃度基準板１に特異点が存在しない場合、これらの２つの画像信号は同一の信号値となり、Ｄｉｎ（ｎ）＝Ｄｗｂ（ｎ）となる。したがって、濃度基準板１の基準位置に関わる画像データＤｗｂ（ｎ）に基づきシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を生成し、濃度基準板１の参照位置に関わる画像データＤｉｎ（ｎ）に対して、このシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を用いてシェーディング補正した場合、得られる画像データＤｏｕｔ（ｎ）は、図６（Ｄ）に示すように、全域に亘って目標濃度設定係数Ｋになる。

図７は、濃度基準板上の基準位置と参照位置とで画像読み取りを行う場合であって、基準位置に特異点が存在する場合のシェーディング補正を示す図である。

図７（Ａ）に示す濃度基準板１でも基準位置と参照位置とが設けられ、基準位置にゴミなどによる特異点が存在するものとする。この場合、図７（Ｂ）に示すように、濃度基準板１を基準位置で画像読取して得られた画像信号の中に、特異点の位置Ｍにおいて、本来期待される値Ｄｕ（Ｍ）よりも低い値となる部分α（この信号値もαとする）が含まれる。これに対して、濃度基準板１を参照位置で画像読取して得られた画像信号は、図７（Ｃ）のようになる。

図７（Ｂ）に示す画像信号に基づきシェーディング補正係数を生成し、このシェーディング補正係数を用いて、図７（Ｃ）に示す画像信号に対してシェーディング補正をすると、図７（Ｄ）に示すような画像データが作成される。図６を参照して前述したように、濃度基準板１上の基準位置と参照位置とで画像読み取りを行ってそれぞれ得られた画像データＤｗｂ（ｎ）、Ｄｉｎ（ｎ）に基づくシェーディング補正であるので、特異点が存在しなければ、シェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（ｎ）は、全領域に亘って目標濃度設定係数Ｋである。しかし、特異点が存在するため、基準位置に特異点が存在する位置Ｍの画像データＤｏｕｔ（Ｍ）は、周辺よりも高い値γとなる。この値γは下記式（４）によって表される。

γ＝Ｋ×Ｄｕ（Ｍ）／α ・・・・ （４）
図８は、特許文献３において提案される画像読取処理の手順を示すフローチャートである。

ステップＳ１０〜ステップＳ１３は、図３に示すステップＳ１〜ステップＳ４の各処理内容と同一であるので、その説明を省略する。ステップＳ１０〜ステップＳ１３では、濃度基準板１上の基準位置で画像読み取りを行って、シェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を生成する。

ステップＳ１４：ミラー移動台４を副走査方向に所定量移動して濃度基準板１上の参照位置に合わせる。

ステップＳ１５：選択信号ＳＥＬを低レベル（Ｌ）にセットする。

ステップＳ１６：基準濃度板１を参照位置で読み取り、得られた画像データＤｉｎ（ｎ）に対して、ステップＳ１３で生成されたシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を用いて、シェーディング補正を行い、画像データＤｏｕｔ（ｎ）を得る。

ステップＳ１７：ステップＳ１６で得られたシェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（ｎ）を比較基準値Ｊｄｇと比較する。この比較は画素ごとに行う。比較基準値Ｊｄｇは下記式（５）によって表される。

Ｊｄｇ＝Ｋ＋Ｔｇ ・・・・ （５）
ここで、Ｔｇは予め決められた値である。なお、比較基準値Ｊｄｇは、目標濃度設定係数Ｋに対して、予め決められた比率を乗じて求めた値であってもよい。

画像データＤｏｕｔ（ｎ）と比較基準値Ｊｄｇとの比較の結果、画像データＤｏｕｔ（ｎ）が比較基準値Ｊｄｇよりも大きいならば（図７（Ｄ）に示したγのような場合）ステップＳ１８へ進み、比較基準値Ｊｄｇ以下であるならばステップＳ２０へ進む。

ステップＳ１８：シェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（ｎ）が比較基準値Ｊｄｇよりも大きくなる、基準濃度板１上の特異点が存在する位置をＭとした場合、その位置Ｍにおけるシェーディング補正係数ＳｈＣ（Ｍ）を下記の修正補正係数（６）で置き換える（詳しくは後述）。

ＳｈＣ（Ｍ）×Ｋ／Ｄｏｕｔ（Ｍ） ・・・・ （６）
ステップＳ１９：ステップＳ１７，Ｓ１８の実行を、全画素に対して完了したか否かを判別する。全画素に対して完了していればステップＳ２０へ進み、実行されていない画素がまだ残っていればステップＳ１７へ戻る。

ステップＳ２０：ミラー移動台４を副走査方向に移動させ、原稿７の画像をＣＣＤセンサ６によって読み取る。そして、ステップＳ１３で生成されたシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）であって、ステップＳ１８において全特異点でそれぞれ置き換えを行われたシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を用いて、得られた画像データＤｉｎ（ｎ）に対してシェーディング補正を行って、画像データＤｏｕｔ（ｎ）を出力する。

ステップＳ２１：原稿７の画像読取が終わったらランプ３を消灯して本画像読取処理を終了する。

ここで、ステップＳ１８で置き換えの行われる修正補正係数（６）について説明する。

まず、特異点の位置Ｍにおけるシェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（Ｍ）は、下記式（７）で表される。

Ｄｏｕｔ（Ｍ）＝Ｄｉｎ（Ｍ）×ＳｈＣ（Ｍ） ・・・・ （７）
したがって、修正補正係数（６）は、次のように表される。

ＳｈＣ（Ｍ）×Ｋ／Ｄｏｕｔ（Ｍ）
＝ＳｈＣ（Ｍ）×Ｋ／（Ｄｉｎ（Ｍ）×ＳｈＣ（Ｍ））
＝Ｋ／Ｄｉｎ（Ｍ） ・・・・ （８）
ここで、Ｄｉｎ（Ｍ）＝Ｄｕ（Ｍ）とすると、修正補正係数（８）は、
Ｋ／Ｄｕ（Ｍ） ・・・・ （９）
となる。すなわち、修正補正係数（６）が、本来の得られるべきシェーディング補正係数となるので、修正補正係数（６）により正常なシェーディング補正が行えることが分かる。

次に、本実施の形態における制御部によって行われる画像読取処理について説明する。

本実施の形態における画像読取処理は、基本的に、図８に示す特許文献３において提案される画像読取処理と同じである。ただし、本実施の形態における画像読取処理では、連続して実行されるべき複数の画像読取ジョブにおける第１のジョブの終了時点において、処理時間のかかるシェーディング補正係数の修正値の作成を行い、特異点ごとに修正値を記憶しておく。そして、第１のジョブに続く第２のジョブの開始時点において、処理時間のかかるシェーディング補正係数の修正値の作成を行わず、シェーディング補正係数の生成だけを行い、記憶しておいた修正値を用いて、新たなシェーディング補正係数を算出するようにする。

図９は、本実施の形態における制御部によって行われる第１の画像読取処理の手順を示すフローチャートである。この第１の画像読取処理は、第１の画像読取ジョブの終了時点において行われ、特異点ごとに修正値の作成と記憶を行う。

ステップＳ３０：ミラー移動台４を基準濃度板１の基準位置に移動する
ステップＳ３１：ランプ３を点灯する。

ステップＳ３２：選択信号ＳＥＬを高レベル（Ｈ）にセットする。

ステップＳ３３：ミラー移動台４の位置を固定したまま、基準濃度板１に対して基準位置に沿って画像読取りを行う。得られた画像信号に基づいてシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を算出し、記憶する。

ステップＳ３４：ミラー移動台４を基準濃度板１の参照位置に移動する。

ステップＳ３５：選択信号ＳＥＬを低レベル（Ｌ）にセットする。

ステップＳ３６：ミラー移動台４の位置を固定したまま、基準濃度板１に対して参照位置に沿って画像読取りを行う。得られた画像データＤｉｎ（ｎ）に対して、ステップＳ３３で記憶されたシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を用いてシェーディング補正を行い、画像データＤｏｕｔ（ｎ）を得る。

ステップＳ３７：ステップＳ３６で得られたシェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（ｎ）を比較基準値Ｊｄｇと比較する。この比較は画素ごとに行う。比較基準値Ｊｄｇは下記式（１０）によって表される。

Ｊｄｇ＝Ｋ＋Ｔｇ ・・・・ （１０）
ここで、Ｔｇは予め決められた値である。なお、比較基準値Ｊｄｇは、目標濃度設定係数Ｋに対して、予め決められた比率を乗じて求めた値であってもよい。

画像データＤｏｕｔ（ｎ）と比較基準値Ｊｄｇとの比較の結果、画像データＤｏｕｔ（ｎ）が比較基準値Ｊｄｇよりも大きいならばステップＳ３８へ進み、比較基準値Ｊｄｇ以下であるならばステップＳ４０へ進む。

ステップＳ３８：シェーディング補正後の画像データＤｏｕｔ（ｎ）が比較基準値Ｊｄｇよりも大きくなる画素の位置（特異点の位置）をＭとした場合、修正値Ｋ／Ｄｏｕｔ（Ｍ）を、位置Ｍを示す情報とともに、記憶する。

ステップＳ３９：ステップＳ３７，Ｓ３８の実行を、全画素に対して完了したか否かを判別する。全画素に対して完了していればステップＳ４０へ進み、実行されていない画素がまだ残っていればステップＳ３７へ戻る。

ステップＳ４０：ランプ３を消灯して本第１の画像読取処理を終了する。

図１０は、本実施の形態における制御部によって行われる第２の画像読取処理の手順を示すフローチャートである。この第２の画像読取処理は、上記の第１の画像読取ジョブに続く第２の画像読取ジョブの開始時点において行われ、修正補正係数の生成を行わず、シェーディング補正係数の生成だけを行い、特異点と判断された画素に対応するシェーディング補正係数に、記憶しておいた修正値を乗算して新たなシェーディング補正係数を算出し、これを用いて原稿画像データに対してシェーディング補正を行う。

ステップＳ４１：原稿読み取りジョブが開始されると、ミラー移動台４を基準濃度板１の基準位置に移動する。

ステップＳ４２：ランプ３を点灯する。

ステップＳ４３：選択信号ＳＥＬを高レベル（Ｈ）にセットする。

ステップＳ４４：ミラー移動台４の位置を固定したまま、基準濃度板１を基準位置に沿って読み取り、得られた画像信号に基づいてシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を求める。

ステップＳ４５：図９のステップＳ３８で記憶された修正値Ｋ／Ｄｏｕｔ（Ｍ）と、位置Ｍを示す情報とを、全特異点（全異常画素位置）に亘って読み出す。

ステップＳ４６：異常画素ごとに、異常画素の位置をＭとした場合に、ステップＳ４４で得られたシェーディング補正係数ＳｈＣ（Ｍ）に、ステップＳ４５で読み出された修正値Ｋ／Ｄｏｕｔ（Ｍ）を乗算する。こうして得られた値（ＳｈＣ（Ｍ）×Ｋ／Ｄｏｕｔ（Ｍ）を、位置Ｍにおける新たなシェーディング補正係数ＳｈＣ（Ｍ）とする。

ステップＳ４７：ステップＳ４６の実行を、全画素に対して完了したか否かを判別する。全画素に対して完了していればステップＳ４８へ進み、実行されていない画素がまだ残っていればステップＳ４６へ戻る。

ステップＳ４８：選択信号ＳＥＬ信号を低レベル（Ｌ）にセットする。

ステップＳ４９：ミラー移動台４を副走査方向に移動させ、原稿７の画像を読み取る。得られた画像データＤｉｎ（ｎ）に対して、ステップＳ４６，Ｓ４７の実行で得られた全領域に亘る新たなシェーディング補正係数ＳｈＣ（ｎ）を用いてシェーディング補正を行う。かくして得られた画像データＤｏｕｔ（ｎ）を出力する。

ステップＳ５０：ランプ３を消灯する。

図９および図１０を参照して説明した本実施の形態における画像読取処理では、第１の画像読取ジョブの終了時点で、処理時間のかかる、基準濃度板へのゴミ付着などによる異常画素の検知と、シェーディング補正係数の修正値の作成とを行い、異常画素ごとに修正値を記憶しておく。そして第１の画像読取ジョブに続く第２の画像読取ジョブの開始時点では、シェーディング補正係数の修正値の作成を行わず、シェーディング補正係数の生成だけを行い、このシェーディング補正係数に、記憶しておいた修正値を乗算して、新たなシェーディング補正係数を算出する。したがって、第２の画像読取ジョブの開始時点では、処理時間のかかる異常画素の検知とシェーディング補正係数の修正値の作成とが行われず、ファーストコピーアウトプットタイム（ＦＣＯＴ）を短縮することができる。

〔他の実施の形態〕
また、本発明の目的は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

本発明の一実施の形態に係る画像読取装置の主要構成を示す図である。 シェーディング補正を行うシェーディング補正部の構成を示すブロック図である。 濃度基準板に特異点が存在しないことを前提とするシェーディング補正を含む基本的な画像読取処理の手順を示すフローチャートである。 シェーディング補正に関わる各種画像データを示す図である。 濃度基準板に特異点が存在するときのシェーディング補正を示す図である。 濃度基準板上の副走査方向に変位した２つの位置で画像読み取りを行う場合のシェーディング補正を示す図である。 濃度基準板上の基準位置と参照位置とで画像読み取りを行う場合であって、基準位置に特異点が存在する場合のシェーディング補正を示す図である。 特許文献３において提案される従来の画像読取処理の手順を示すフローチャートである。 本実施の形態における制御部によって行われる第１の画像読取処理の手順を示すフローチャートである。 本実施の形態における制御部によって行われる第２の画像読取処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 濃度基準板
２ 原稿台ガラス
３ ランプ
４ ミラー移動台
５ レンズ
６ ＣＣＤセンサ
７ 原稿

Claims (9)

1. 画像を光学的に読み取って、ディジタル的に処理する機能を備えた画像読取装置において、
   連続する複数のジョブのうちの第１のジョブの終了時点において、画像読取手段に基準濃度板を読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第１のシェーディング補正係数を生成する第１のシェーディング補正係数生成手段と、
   前記第１のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第１のシェーディング補正手段と、
   前記第１のシェーディング補正手段によって補正された画像信号を画素ごとに所定値と比較して異常を検出し、該異常が検出された画像信号の画素の位置と所定の修正値とを記憶装置に格納する格納手段と、
   前記連続する複数のジョブのうちの前記第１のジョブに続く第２のジョブの開始時において、前記基準濃度板を読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第２のシェーディング補正係数を生成する第２のシェーディング補正係数生成手段と、
   前記第２のシェーディング補正係数生成手段による前記生成に続き、前記記憶装置に格納された画素の位置と所定の修正値とを読み出し、前記第２のシェーディング補正係数を前記読み出された画素の位置において前記所定の修正値を用いて修正して第３のシェーディング補正係数を生成する第３のシェーディング補正係数生成手段と、
   前記第３のシェーディング補正係数生成手段による前記生成に続き、原稿を読み取り、得られた画像信号に対して、前記第３のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第２のシェーディング補正手段と
   を有することを特徴とする画像読取装置。
2. 主走査方向に沿って１次元配列された複数の光電変換素子から成る画像読取手段と、
   均一な濃度を持ち、主走査方向全域を覆う長さを有し、副走査方向に所定の幅を有する基準濃度板と、
   連続する複数のジョブのうちの第１のジョブの終了時点において、前記画像読取手段に前記基準濃度板を第１の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第１のシェーディング補正係数を生成する第１のシェーディング補正係数生成手段と、
   前記第１のシェーディング補正係数生成手段による前記生成に続き、前記画像読取手段に前記基準濃度板を、前記第１の読み取り位置から副走査方向に変位した第２の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に対して、前記第１のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第１のシェーディング補正手段と、
   前記第１のシェーディング補正手段によって補正された画像信号を画素ごとに所定値と比較して異常を検出し、該異常が検出された画像信号の画素の位置と所定の修正値とを記憶装置に格納する格納手段と、
   前記連続する複数のジョブのうちの前記第１のジョブに続く第２のジョブの開始時点において、前記画像読取手段に前記基準濃度板を前記第１の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第２のシェーディング補正係数を生成する第２のシェーディング補正係数生成手段と、
   前記第２のシェーディング補正係数生成手段による前記生成に続き、前記記憶装置に格納された画素の位置と所定の修正値とを読み出し、前記第２のシェーディング補正係数を前記読み出された画素の位置において前記所定の修正値を用いて修正して第３のシェーディング補正係数を生成する第３のシェーディング補正係数生成手段と、
   前記第３のシェーディング補正係数生成手段による前記生成に続き、前記画像読取手段に原稿を読み取らせ、得られた画像信号に対して、前記第３のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第２のシェーディング補正手段と
   を有することを特徴とする画像読取装置。
3. 前記格納手段は、前記第１のシェーディング補正手段によって補正された画像信号を画素ごとに所定値と比較し、該画像信号の大きさが該所定値よりも大きいとき、該所定値よりも大きい該画像信号の画素の位置と所定の修正値とを前記記憶装置に格納することを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
4. 前記所定の修正値は、前記第１のシェーディング補正手段によって補正された画像信号のうち前記異常が検出された画素の位置における画像信号の値と、目標濃度設定係数とに基づいて作成された値であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の画像読取装置。
5. 前記第３のシェーディング補正係数生成手段は、前記第２のシェーディング補正係数のうち前記読み出された画素の位置における値を、該値に、前記所定の修正値のうち前記異常が検出された画素の位置における値を乗算して得られた値で置き換えて前記第３のシェーディング補正係数を生成することを特徴とする請求項２記載の画像読取装置。
6. 主走査方向に沿って１次元配列された複数の光電変換素子から成る画像読取手段と、均一な濃度を持ち、主走査方向全域を覆う長さを有し、副走査方向に所定の幅を有する基準濃度板とを備えた画像読取装置に適用されるシェーディング補正方法において、
   連続する複数のジョブのうちの第１のジョブの終了時点において、前記画像読取手段に前記基準濃度板を第１の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第１のシェーディング補正係数を生成する第１のシェーディング補正係数生成ステップと、
   前記第１のシェーディング補正係数生成ステップに続き、前記画像読取手段に前記基準濃度板を、前記第１の読み取り位置から副走査方向に変位した第２の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に対して、前記第１のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第１のシェーディング補正ステップと、
   前記第１のシェーディング補正ステップにおいて補正された画像信号を画素ごとに所定値と比較して異常を検出し、該異常が検出された画像信号の画素の位置と所定の修正値とを記憶装置に格納する格納ステップと、
   前記連続する複数のジョブのうちの前記第１のジョブに続く第２のジョブの開始時点において、前記画像読取手段に前記基準濃度板を前記第１の読み取り位置において読み取らせ、得られた画像信号に基づいて第２のシェーディング補正係数を生成する第２のシェーディング補正係数生成ステップと、
   前記第２のシェーディング補正係数生成ステップに続き、前記記憶装置に格納された画素の位置と所定の修正値とを読み出し、前記第２のシェーディング補正係数を前記読み出された画素の位置において前記所定の修正値を用いて修正して第３のシェーディング補正係数を生成する第３のシェーディング補正係数生成ステップと、
   前記第３のシェーディング補正係数生成ステップに続き、前記画像読取手段に原稿を読み取らせ、得られた画像信号に対して、前記第３のシェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う第２のシェーディング補正ステップと
   を有することを特徴とするシェーディング補正方法。
7. 前記格納ステップでは、前記第１のシェーディング補正ステップにおいて補正された画像信号を画素ごとに所定値と比較し、該画像信号の大きさが該所定値よりも大きいとき、該所定値よりも大きい該画像信号の画素の位置と所定の修正値とを前記記憶装置に格納することを特徴とする請求項６記載のシェーディング補正方法。
8. 前記所定の修正値は、前記第１のシェーディング補正ステップにおいて補正された画像信号のうち前記異常が検出された画素の位置における画像信号の値と、目標濃度設定係数とに基づいて作成された値であることを特徴とする請求項６または請求項７記載のシェーディング補正方法。
9. 前記第３のシェーディング補正係数生成ステップでは、前記第２のシェーディング補正係数のうち前記読み出された画素の位置における値を、該値に、前記所定の修正値のうち前記異常が検出された画素の位置における値を乗算して得られた値で置き換えて前記第３のシェーディング補正係数を生成することを特徴とする請求項６記載のシェーディング補正方法。

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